Binokulares Sehen

Im Biologie, binokulares Sehen ist eine Art von Art von Vision in dem ein Tier zwei hat Augen in der Lage, sich der gleichen Richtung zu stellen, um einen einzelnen wahrzunehmen Dreidimensionales Bild seiner Umgebung. Der neurologische Forscher Manfred Fahle hat sechs spezifische Vorteile von zwei Augen und nicht nur einem:[1]
- Es gibt einer Kreatur ein "Ersatzauge", falls man beschädigt ist.
- Es gibt eine breitere Sichtfeld. Zum Beispiel haben Menschen ein maximales horizontales Sichtfeld von ungefähr 190 Grad mit zwei Augen, von denen ungefähr 120 Grad das binokulare Sichtfeld ausmachen ungefähr 40 Grad.[2]
- Es kann geben Stereopsis in welchem Fernglasunterschiede (oder Parallaxe) Bereitstellung der verschiedenen Positionen der beiden Augen auf dem Kopf ergibt präzise Tiefenwahrnehmung. Dies ermöglicht es auch einer Kreatur, die zu brechen Tarnung einer anderen Kreatur.
- Es ermöglicht die Sichtlinien der Augen im Verhältnis zueinander (Vergence) und diese Linien relativ zu einem bestimmten Objekt (Blickwinkel), das aus den Bildern in den beiden Augen bestimmt werden soll.[3] Diese Eigenschaften sind für den dritten Vorteil erforderlich.
- Es ermöglicht einer Kreatur, mehr oder alle von einem Objekt hinter einem Hindernis zu sehen. Dieser Vorteil wurde auf Leonardo da Vinci, wer bemerkte, dass eine vertikale Säule näher an den Augen als ein Objekt, bei dem eine Kreatur aussieht, einen Teil des Objekts aus dem linken Auge blockieren könnte, aber der Teil des Objekts könnte am rechten Auge sichtbar sein.
- Es gibt Fernglasübersicht in der die Fähigkeit, schwache Objekte zu erkennen, verbessert wird.[4]
Andere Phänomene des binokularen Sehens umfassen Utrokulare Diskriminierung (Die Fähigkeit zu sagen, welches der zwei Augen durch Licht stimuliert wurde),[5] Augendominanz (Die Angewohnheit, ein Auge zu verwenden, wenn man etwas zielt, auch wenn beide Augen offen sind),[6] Allelotropie (Die Mittelung der visuellen Richtung der Objekte, die von jedem Auge betrachtet werden, wenn beide Augen offen sind),[7] Fernglasfusion oder Singleness des Sehens (ein Objekt mit beiden Augen zu sehen, obwohl jedes Auge sein eigenes Bild des Objekts hat),[8] und Fernglasrivalität (Sehen Sie das Bild eines Auges, das sich zufällig mit dem anderen abwechselt, wenn jedes Auge Bilder ansieht, die so unterschiedlich sind, dass sie nicht verschmolzen werden können).[9]
Fernglasspise hilft bei Leistungsfähigkeiten wie Fangen, Greifen und Fortbewegung.[10] Es ermöglicht den Menschen auch, mit größerer Geschwindigkeit und mit größerer Sicherheit über und um Hindernisse zu gehen.[11] Optiker und/oder Orthoptisten sind Eyecare -Profis, die Fernglassprobleme beheben.
Etymologie
Der Begriff Fernglas kommt von zwei Latein Wurzeln, bini für doppelt und Oculus für Auge.[12]
Sichtfeld und Augenbewegungen

Einige Tiere - normalerweise, aber nicht immer, Beute Tiere - haben ihre beiden Augen auf den gegenüberliegenden Seiten ihrer Köpfe positioniert Sichtfeld. Beispiele beinhalten Kaninchen, Büffel, und Antilopen. Bei solchen Tieren bewegen sich die Augen oft unabhängig, um das Sichtfeld zu erhöhen. Auch ohne ihre Augen zu bewegen, haben einige Vögel ein 360-Grad-Sichtfeld.
Einige andere Tiere - normalerweise, aber nicht immer, räuberisch Tiere - haben ihre beiden Augen auf der Vorderseite ihrer Köpfe position Stereopsis. Frontgerichtete Augen sind jedoch ein hochentwickeltes Merkmal bei Wirbeltieren, und es gibt nur drei bestehende Gruppen von Wirbeltieren mit wirklich nach vorne gerichteten Augen: Primaten, fleischfressende Säugetiere, und Raubvögel.
Einige Raubtiere, insbesondere große, wie Spermienwale und KillerwaleLassen Sie ihre beiden Augen auf den gegenüberliegenden Seiten ihrer Köpfe positionieren, obwohl es möglich ist, dass sie ein binokulares Gesichtsfeld haben.[13] Andere Tiere, die nicht unbedingt Raubtiere sind, wie z. Obstschläger und eine Reihe von Primaten, haben auch nach vorne gerichtete Augen. Dies sind normalerweise Tiere, die eine feine Tiefe Diskriminierung/Wahrnehmung benötigen. Zum Beispiel verbessert ein binokulares Sehen die Fähigkeit, eine ausgewählte Frucht auszuwählen oder einen bestimmten Zweig zu finden und zu erfassen.
Die Richtung eines Punktes relativ zum Kopf (der Winkel zwischen der geringen Position und der scheinbaren Position des Punktes, vom Egocenter) wird als visuelle Richtung bezeichnet, oder Ausführung. Der Winkel zwischen der Sichtlinie der beiden Augen beim Fixieren eines Punktes wird als absolute Disparität, binokulare Parallaxe oder bezeichnet Vergence Nachfrage (normalerweise nur Vergenz). Die Beziehung zwischen der Position der beiden Augen, der Version und des Vergence wird durch beschrieben Herings Gesetz der visuellen Leitung.
Bei Tieren mit nach vorne gerichteten Augen bewegen sich die Augen normalerweise zusammen.

Augenbewegungen sind entweder konjunktiv (in derselben Richtung), Versionsbewegungen, die normalerweise durch ihren Typ beschrieben werden: Sakkaden oder reibungslose Verfolgung (Auch Nystagmus und Vestibulo-Ocular Reflex). Oder sie sind disjunktiv (in entgegengesetzter Richtung), Vergence -Augenbewegungen. Die Beziehung zwischen Version und Vergence -Augenbewegungen beim Menschen (und den meisten Tieren) wird von beschrieben Herings Gesetz der gleichen Innervation.
Einige Tiere verwenden beide oben genannten Strategien. EIN StarZum Beispiel hat seitlich die Augen gelegt, um ein breites Sichtfeld zu bedecken, kann aber auch zusammen verdrängen, um auf die Vorderseite zu zeigen, damit sich ihre Felder Stereopsis überlappen. Ein bemerkenswertes Beispiel ist das Chamäleon, deren Augen erscheinen, als ob sie aufgebreitet wären Türme, jeder bewegt sich unabhängig vom anderen, nach oben oder unten, links oder rechts. Trotzdem kann das Chamäleon beide Augen auf ein einzelnes Objekt bringen, wenn es die Jagd ist und Vergenz und Stereopsis zeigt.
Fernglasübersicht
Fernglasübersicht ist der Prozess, durch den die Erkennungsschwelle für a Stimulus ist niedriger mit zwei Augen als mit einem.[14] Es gibt verschiedene Arten von Möglichkeiten beim Vergleich der binokularen Leistung mit Monokular.[14] Die neuronale Fernglasstrahlung tritt auf, wenn die binokulare Reaktion größer ist als die Wahrscheinlichkeitssummierung. Die Wahrscheinlichkeitsübersicht setzt eine vollständige Unabhängigkeit zwischen den Augen und sagt ein Verhältnis zwischen 9-25%voraus. Die binokulare Hemmung tritt auf, wenn die binokulare Leistung geringer ist als die monokulare Leistung. Dies deutet darauf hin, dass ein schwaches Auge ein gutes Auge beeinflusst und insgesamt kombiniertes Sehen verursacht.[14] Die maximale binokulare Summierung tritt auf, wenn die monokularen Empfindlichkeiten gleich sind. Ungleiche monokulare Empfindlichkeiten verringern die binokulare Summierung. Es gibt ungleiche Empfindlichkeiten von Sehstörungen wie einseitiger Katarakt und Amblyopie.[14] Andere Faktoren, die die Fernglassimpatzapfen beeinflussen können, sind die räumliche Frequenz, stimulierte Netzhautpunkte und die zeitliche Trennung.[14]
Fernglaswechselwirkung
Abgesehen von der Fernglasstromung können sich die beiden Augen auf mindestens drei Arten beeinflussen.
- Pupillardurchmesser. Licht, das in einem Auge fällt, beeinflusst den Durchmesser des Schüler In beiden Augen. Man kann dies leicht sehen, indem er das Auge eines Freundes betrachtet, während er oder sie den anderen schließt: Wenn das andere Auge offen ist, ist die Pupille des ersten Auges klein; Wenn das andere Auge geschlossen ist, ist die Pupille des ersten Auges groß.
- Unterkunft und Vergence. Die Unterbringung ist der Schwerpunkt des Auges. Wenn ein Auge offen ist und das andere geschlossen ist und eines auf etwas Nahes konzentriert, wird die Unterbringung des geschlossenen Auges mit dem des offenen Auges gleich. Darüber hinaus wird das geschlossene Auge dazu neigen, auf das Objekt zu zeigen. Unterkünfte und Konvergenz sind durch einen Reflex verbunden, so dass einer den anderen hervorruft.
- Interokularübertragung. Der Zustand Anpassung Von einem Auge kann sich der Zustand der Lichtanpassung des anderen geringfügig auswirken. Nachwirkungen durch ein Auge induziert werden können durch das andere gemessen werden.
Singleness der Vision
Sobald sich die Sichtfelder überlappten, besteht das Potenzial für Verwirrung zwischen dem Bild des linken und dem rechten Auge desselben Objekts. Dies kann auf zwei Arten behandelt werden: Ein Bild kann sein unterdrückt, so dass nur der andere gesehen wird oder die beiden Bilder verschmolzen werden können. Wenn zwei Bilder eines einzelnen Objekts gesehen werden, ist dies als bekannt als Doppelte Vision oder Diplopie.
Die Fusion von Bildern (üblicherweise als "binokulare Fusion" bezeichnet) tritt nur in einem kleinen Volumen des visuellen Raums auf, an dem die Augen fixieren. Das Durchlaufen des Fixierungspunkts in der horizontalen Ebene ist eine gekrümmte Linie, für die Objekte in den beiden Augen auf entsprechende Netzhautpunkte fallen. Diese Linie wird als empirische Horizontal bezeichnet Horopter. Es gibt auch einen empirischen vertikalen Horopter, der effektiv von den Augen über dem Fixierungspunkt und zu den Augen unterhalb des Fixierungspunkts entfernt ist. Der horizontale und vertikale Horopter markieren das Zentrum des Sehensvolumens. In diesem dünnen, gekrümmten Volumen werden Objekte näher und weiter als die Horopter als Single angesehen. Das Volumen ist bekannt als Panums Fusionsbereich (Es wird vermutlich als Bereich bezeichnet, da es nur in der horizontalen Ebene von Panum gemessen wurde). Außerhalb des Fusionsbereichs von Panum (Volumen) tritt ein doppeltes Sehen auf.
Augendominanz
Wenn jedes Auge sein eigenes Bild von Objekten hat, wird es unmöglich, Bilder außerhalb von auszurichten Panums Fusionsbereich mit einem Bild im Bereich.[15] Dies geschieht, wenn man auf ein ferne Objekt mit dem Finger hinweisen muss. Wenn man sich die Fingerspitze ansieht, ist es Single, aber es gibt zwei Bilder des entfernten Objekts. Wenn man sich das entfernte Objekt ansieht, ist es Single, aber es gibt zwei Bilder von der Fingerspitze. Um erfolgreich zu zeigen, muss eines der Doppelbilder Vorrang haben und eines ignoriert oder unterdrückt werden (als "Augendominanz" bezeichnet). Das Auge, das sich beide schneller zum Objekt bewegen kann, und es wird eher als das bezeichnet dominantes Auge.[15]
Stereopsis
Die Überlappung des Sehvermögens tritt aufgrund der Position der Augen auf den Kopf auf (Augen befinden sich an der Vorderseite des Kopfes, nicht an den Seiten). Diese Überlappung ermöglicht es jedem Auge, Objekte mit einem etwas anderen Standpunkt zu sehen. Infolge dieser Überlappung des Sehvermögens sorgt das Fernglasvision Tiefe.[16] Stereopsis (Aus Stereo- oder "dreidimensional" und "Aussehen" oder "Sicht") ist der Eindruck der Tiefe, der wahrgenommen wird, wenn eine Szene von jemandem mit normalem binokulärem Sicht mit beiden Augen betrachtet wird.[16] Das Fernglas der Szene erzeugt zwei leicht unterschiedliche Bilder der Szene in den beiden Augen aufgrund der unterschiedlichen Positionen der Augen auf dem Kopf. Diese Unterschiede, die als binokulare Disparität bezeichnet werden, liefern Informationen, mit denen das Gehirn die Tiefe in der visuellen Szene berechnen kann, und bieten ein Hauptmittel für die Tiefenwahrnehmung.[16] Es gibt zwei Aspekte von Stereopsis: Die Art der Stimulusinformationen, die Stereopsis spezifizieren, und die Art der Gehirnprozesse, die für die Registrierung dieser Informationen verantwortlich sind.[16] Der Abstand zwischen den beiden Augen eines Erwachsenen beträgt fast immer 6,5 cm und das ist der gleiche Abstand bei der Verschiebung eines Bildes, wenn Sie nur mit einem Auge betrachten.[16] Die Ungleichheit der Netzhaut ist die Trennung zwischen Objekten, wie sie vom linken Auge und dem rechten Auge gesehen werden, und hilft, Tiefenwahrnehmung zu gewährleisten.[16] Die Netzhautunterschiede liefert die relative Tiefe zwischen zwei Objekten, jedoch nicht der genauen oder absoluten Tiefe. Je näher die Objekte zueinander sind, die Netzhautunterschiede sind gering. Wenn die Objekte weiter voneinander entfernt sind, ist die Netzhautunterschiede größer. Wenn Objekte in gleichen Entfernungen sind, betrachten die beiden Augen die Objekte als gleich und es gibt keine Ungleichheit.[16]
Allelotropie
Da sich die Augen in verschiedenen Positionen auf dem Kopf befinden, hat jedes Objekt von der Fixierung und außerhalb der Ebene des Horopters eine andere visuelle Richtung in jedem Auge. Doch wenn die beiden monokularen Bilder des Objekts verschmolzen sind, erstellen ein a Cyclopean ImageDas Objekt hat eine neue visuelle Richtung, im Wesentlichen den Durchschnitt der beiden monokularen visuellen Richtungen. Dies nennt man Allelotropie.[7] Der Ursprung der neuen visuellen Richtung ist ein Punkt zwischen den beiden Augen, dem sogenannten Cyclopean Auge. Die Position des cyclopeischen Auges ist normalerweise nicht genau zwischen den Augen zentriert, sondern liegt in der Regel näher am dominanten Auge.
Fernglasrivalität
Wenn in den gleichen Netzhautregionen der beiden Augen sehr unterschiedliche Bilder gezeigt werden, setzt sich die Wahrnehmung für einige Momente, dann die andere, dann die erste und so weiter, solange man sich aussehen möchte. Diese Wahrnehmungswechsel zwischen den Bildern der beiden Augen heißt Fernglasrivalität.[17] Menschen haben eine begrenzte Fähigkeit, ein Bild gleichzeitig vollständig zu verarbeiten. Deshalb tritt die binokulare Rivalität auf. Mehrere Faktoren können die Dauer des Blicks auf einem der beiden Bilder beeinflussen. Diese Faktoren umfassen Kontext, Erhöhung des Kontrasts, Bewegung, räumliche Frequenz und umgekehrte Bilder.[17] Jüngste Studien haben sogar gezeigt, dass Gesichtsausdrücke ein bestimmtes Bild länger aufmerksam machen können.[17] Wenn einem Auge ein emotionaler Gesichtsausdruck präsentiert wird und ein neutraler Ausdruck dem anderen Auge präsentiert wird, dominiert das emotionale Gesicht das neutrale Gesicht und verursacht sogar, dass das neutrale Gesicht nicht gesehen wurde.[17]
Störungen
Um die Stereopsis und die Singleness des Sehens aufrechtzuerhalten, müssen die Augen genau gezeigt werden. Die Position jedes Auges in seinem Orbit wird von sechs gesteuert Extraokulare Muskeln. Leichte Unterschiede in der Länge- oder Insertionsposition oder Stärke derselben Muskeln in den beiden Augen können zu einer Tendenz führen, dass ein Auge zu einer anderen Position in seiner Umlaufbahn des anderen driftet, insbesondere wenn eines müde ist. Dies ist als Phoria bekannt. Eine Möglichkeit, es zu offenbaren, ist mit dem Cover-Ocover-Test. Betrachten Sie diesen Test, um die Augen einer kooperativen Person zu schauen. Decken Sie ein Auge dieser Person mit einer Karte ab. Lassen Sie die Person Ihre Fingerspitze betrachten. Bewege den Finger herum; Dies dient dazu, den Reflex zu brechen, der normalerweise ein bedecktes Auge in der richtigen Vergence -Position hält. Halten Sie Ihren Finger ruhig und entdecken Sie dann das Auge der Person. Schauen Sie sich das ungekochte Auge an. Sie können sehen, dass es schnell von Wandääen oder Zeugen in die richtige Position ist. Wenn das ungedeckte Auge von Out nach IN bewegt wurde, hat die Person die Person Ösophorie. Wenn es von in Out bewegt wurde, hat die Person Exophorie. Wenn sich das Auge überhaupt nicht bewegte, hat die Person Orthophorie. Die meisten Menschen haben eine gewisse Menge an Exophorie oder Ösophorie; Es ist ganz normal. Wenn sich das unbedeckte Auge auch vertikal bewegte, hat die Person Hyperphorie (wenn sich das Auge von unten nach oben bewegt) oder Hypophorie (wenn sich das Auge von nach unten bewegt). Solche vertikalen Phorien sind ziemlich selten. Es ist auch möglich, dass das bedeckte Auge in seiner Umlaufbahn dreht, ein solcher Zustand wird als bezeichnet als Cyclophorie. Sie sind seltener als vertikale Phorien. Der Deckentest kann verwendet werden, um auch die Richtung der Abweichungsrichtung bei Cyclophorien zu bestimmen.[18]
Der Cover-Ocover-Test kann auch für problematischere Störungen des binokularen Sehens verwendet werden, die Tropien. Im Cover -Teil des Tests betrachtet der Prüfer das erste Auge, während er das zweite abdeckt. Wenn sich das Auge von in Out bewegt, hat die Person Exotropie. Wenn es von Out nach in in IN bewegt wurde, hat die Person die Person Esotropie. Menschen mit Exotropie oder Esotropie sind wandäugige oder kreuzende Augen. Dies sind Formen von Strabismus das kann begleitet werden von Amblyopie. Es gibt zahlreiche Definitionen von Amblyopie.[14] Eine Definition, die all diese definiert Amblyopie als einseitige Erkrankung, in der das Sehen in schlechteren als 20/20 ohne offensichtliche strukturelle oder pathologische Anomalien, jedoch mit einer oder mehreren der folgenden Bedingungen vor dem Alter von sechs Jahren: Amblyogene Anisometropie, konstante einseitige Esotropie oder Exotropie, amblyogene bilaterale Isometropie, amblyogene einseitige oder bilaterale Astigmatismus, Bildverschlechterung.[14] Wenn das bedeckte Auge das nicht ambilanische Auge ist, wird das amblyopische Auge plötzlich zum einzigen Sehensmittel der Person. Der Strabismus wird durch die Bewegung dieses Auges offenbart, um am Finger des Prüfers zu fixieren. Es gibt auch vertikale Tropien (Hypertropie und Hypotropie) und Cyclotropien.
Zu den binokularen Sehanomalien gehören: Diplopie (Doppel Vision), visuelle Verwirrung (die Wahrnehmung von zwei verschiedenen Bildern, die auf denselben Raum überlagert sind), Unterdrückung (wo das Gehirn das gesamte Gesichtsfeld eines Auges ignoriert), Horror Fusionis (eine aktive Vermeidung von Fusion durch Augenfehlausrichtung) und Anomale Netzhautkorrespondenz (wo das Gehirn die assoziiert Fovea von einem Auge mit einem extrafovealen Bereich des anderen Auges).
Fernglasanomalien gehören zu den häufigsten visuellen Störungen. Sie sind normalerweise mit Symptomen wie Kopfschmerzen verbunden. Asthenopie, Augenschmerzen, verschwommenes Sehen und gelegentliche Diplopie.[19] Etwa 20% der Patienten, die in Optometriekliniken kommen, haben überftige Sehanomalien.[19] Der effektivste Weg zur Diagnose -Vision -Anomalien ist der Nahpunkt des Konvergenztests.[19] Während des NPC -Tests wird ein Ziel wie ein Finger ins Gesicht gebracht, bis der Prüfer bemerkt, dass sich ein Auge nach außen gedreht hat und/oder die Person Diplopie oder Doppelvision erlebt hat.[19]
Bis zu einem gewissen Grad können Fernglasunterschiede durch Anpassungen des visuellen Systems ausgeglichen werden. Wenn jedoch ein binokulares Sehensfehler zu groß sind - zum Beispiel, wenn das visuelle System erforderlich wäre, um sich an übermäßig große horizontale, vertikale, torsionale oder Aniseikonic Abweichungen - Die Augen vermeiden ein binokuläres Sehen und verursachen letztendlich einen Zustand von Strabismus.
Siehe auch
Verweise
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Externe Links
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- Visionsimulations.com | Bilder und Visionsimulatoren verschiedener Krankheiten und Bedingungen des Auges
- Fernglas+Vision in der US National Library of Medicine MEDICAL -Fachbeschichtungen (Gittergewebe)
- Vision2 - Open Source Java Programm Für die Untersuchung der Fernglasspise Verschlussbrille